好多同學(xué)都在問,全球最大的射電望遠(yuǎn)鏡,500米口徑的中國天眼到底怎樣樣了,為何許久都沒見到哪些報(bào)導(dǎo)了呢?
天眼實(shí)際仍然在默默地凝望星空,近來它就發(fā)覺了一個(gè)宇宙中假定存在的暗星體,倘若被否認(rèn),將為宇宙和暗物質(zhì)研究提供深刻的理解,對(duì)天體化學(xué)學(xué)形成深遠(yuǎn)影響。
暗星體是宇宙中一種假定存在的星體,幾乎全部由暗物質(zhì)組成,沒有或只有極少量的星體,目前只有一些候選者,還沒有準(zhǔn)確的證據(jù)證明它的存在。
暗物質(zhì)不參與任何電磁作用,這意味著我們?nèi)缃駧缀跛械挠^測(cè)手段,都難以測(cè)量到暗星體的存在,中國天眼又是怎樣發(fā)覺這個(gè)暗星體的呢?
好多人心目中的星體,都是像我們銀河系這樣的漩渦星體,中心一個(gè)巨大質(zhì)量的黑洞,把二氧化碳加熱成灼熱的幅射,周圍則是星星點(diǎn)點(diǎn)的星體,星光燦爛,美輪美奐。
暗星體則幾乎全部由暗物質(zhì)組成,沒有星體沒有光,在宇宙中完全是黑暗的,但是暗物質(zhì)也會(huì)集聚起一些二氧化碳,只是這種二氧化碳不會(huì)產(chǎn)生星體。
這種二氧化碳由中性氫原子構(gòu)成,大量中性氫原子會(huì)輻射出波長(zhǎng)21分米的譜線,可以用射電望遠(yuǎn)鏡測(cè)量到。
此累犯學(xué)家們用日本的阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡來找尋暗星體,發(fā)覺疑似目標(biāo)后,再與光學(xué)望遠(yuǎn)鏡看見的同一處對(duì)比天體物理書籍,假如沒有光學(xué)對(duì)應(yīng)的天體,就被覺得可能是暗星體的候選者。
但阿雷西博望遠(yuǎn)鏡倒塌后,世界上已沒有小型射電望遠(yuǎn)鏡來找尋暗星體了,更靈敏的中國天眼可能就成了惟一的希望。
中國科學(xué)家近來在《天體化學(xué)刊物快報(bào)》上發(fā)表了一篇論文,稱在9400萬光年外發(fā)覺了一團(tuán)巨大的“中性氫原子”,在對(duì)其物質(zhì)分布和運(yùn)動(dòng)進(jìn)行仔細(xì)剖析,并在其他波段進(jìn)行觀測(cè)對(duì)比后,科學(xué)家們覺得這是一個(gè)處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的盤狀暗星體,并將其命名為“FASTJ0139+4328”。
和此前發(fā)覺的其他暗星體候選者不同,F(xiàn)ASTJ0139+4328是一個(gè)流浪的暗星體,孤單地在宇宙中游走。
按照星體的旋轉(zhuǎn)速率天體物理書籍,科學(xué)家們估算出FASTJ0139+4328的總質(zhì)量約為51億個(gè)太陽質(zhì)量,但重子質(zhì)量,也就是我們可以偵測(cè)到的物質(zhì)僅有1.1億個(gè)太陽質(zhì)量,這意味著它的暗物質(zhì)占比高達(dá)98%。
這項(xiàng)研究發(fā)表后,可能會(huì)有更多科學(xué)家跟進(jìn),倘若被驗(yàn)證和確認(rèn),這將是迄今為止科學(xué)家們測(cè)量到的第一個(gè)孤立暗星體。
但也有可能發(fā)生相反的情況,2016年,科學(xué)家們?cè)X得蜻蜒44星體是一個(gè)暗星體,它的質(zhì)量和我們銀河系差不多,10000億個(gè)太陽質(zhì)量,99.99%都是由暗物質(zhì)組成。
不過后來的研究表明,蜻蜒44星體實(shí)際質(zhì)量約1600億個(gè)太陽質(zhì)量,是一個(gè)超稀疏星體,上面的星體很少,數(shù)目和色溫只有銀河系的約1%。
但無論怎樣,中國天眼都將用它獨(dú)一無二的靈敏度和特點(diǎn),為全球天體化學(xué)和宇宙學(xué)研究作出更大的貢獻(xiàn)。